EuXFEL a FLASH v DESY jsou dva vyspělé elektronové urychlovače sloužící jako zdroje synchrotronního záření. Vlastnosti urychlovaného elektronového svazku a zvláště jeho stabilita jsou zásadní pro dosažení kvalitní produkce synchrotronního záření. Super-přesné a spolehlivé senzory umístěné podél trajektorie svazku zpětnovazebně řídí supravodivé urychlovací kavity k dosažení co nejlepší longitudinální stability.
Bunch Arrival Monitors jsou jedním z takto precizních senzorů, měřících vlastnosti svazku s přesností na jednotky femtosekund. Aby toho dosáhly, využívají radio-frekvencně modulovaný leaser. Světlo laseru v infra části spektra se formuje pomocí relativně komplexního optického řetězce. Upgrade části tohoto řetězce je praktická část navrhované bakalářské práce.
V rámci řešení úkolu se student/ka seznámí se základy urychlovačové fyziky, s instrumentací pro urychlovače, detaily precizního měření logitudinálních vlastností svazku, prací s lasery, vybuduje si základní přehled o tom co, jak a proč. Úkol předpokládá zdravý poměr práce v laboratoři, která proběhne během stáže v DESY. Student/ka se začlení do mezinárodního týmu expertů se širokým spektrem kvalifikací od řízení a teorie urychlovačů, přes instrumentaci, laserovou optiku po hardware a software vývoj. Po dokončení bakalářeké práce je možné dále pokračovat v rámci skupiny prací diplomovou.
Osnova:
* Úvod do urychlovačů a fyziky svazku
* Úvod do instrumentace a měření longitudinálních vlastností svazku elektronů
* Úvod do práce s lasery
* Účast na upgradu řetězce v Bunch Arrival Monitors
Vyžadované schopnosti:
* Základy měření a práce v laboratoři (praktikum)
Schopnosti získané během úkolu:
* Porozumění state-of-art diagnostice svazku elektronů na EuXFEL a FLASH
* Základy fyziky svazku
* Základy laserové optiky a práce se světlem
* Měření, analýza data
* Základy aplikace elektroniky
* Práce v mezinárodním týmu, zahraniční zkušenost
Literatura:
[1] W. Decking et al., “A MHz-repetition-rate hard X-ray free-electron laser driven by a superconducting linear accelerator”, Nat. Photonics, vol. 14, pp. 391-397, 2020. doi:10.1038/s41566-020-0607-z
[2] Prototype of the Improved Electro-Optical Unit for the Bunch Arrival Time Monitors at FLASH and the European XFEL
Hannes Dinter, et al. Part of Proceedings, 37th International Free Electron Laser Conference (FEL 2015) : Daejeon, Korea, August 23-28, 2015, DOI: 10.18429/JACoW-FEL2015-TUP049